EMG81 - Low Impedance?

[RageX]

Ein aktiver Pickup kann ja betrachtet werden als passiver Pickup mit integriertem (aktiven) Verstärker. Jetzt lese ich hier:
http://www.emginc.com/pages/whyemg

• Low Impedence Output
  
  The low impedance output of the EMG internal preamp provides other great features. You can run a cable for up to 100 feet (30 meters) without losing high frequency response. You'll also be able to get the same tone with a wireless unit as you do with a cable. The tone of your instrument will remain consistent when you change the volume control as well. Not only can you plug directly into your favorite amp, you can go direct to tape preamp (especially for acoustic guitar recording) or direct to a mixing console input without a direct box. You can plug into any portable cassette recorder, or even your home stereo auxiliary input, and play your instrument with incredible results.

Hier http://www.emginc.com/content/wiringdiagrams/EMG-H-60-81-85_r0230-0014a.pdf

steht aber, dass der EMG81 eine Ausgangsimpedanz von 10kOhm hat. Das ist in meinen Augen hochohmig, so wie es bei vielen passiven Tonabnehmern ist.

Man mir da einer was zu erklären? Habe ich irgendwo einen Denkfehler?

 

[DerOnkel]

10kOhm sind nun nicht gerade hochohmig, aber ein paar Merkwürdigkeiten sind in diesem Zusammenhang doch schon zu erwähnen:

In der Spezifikation gibt EMG eine Ausgangsspannung bis zu 4,5V im Modus "Struming" an. Dieser Wert kann bestenfalls ein Spitzenwert sein, da die Betriebsspannung ja typisch 9V beträgt.

Wie mir bekannt ist, verwendet EMG im Inneren der aktiven Tonabnehmer einen Operationsverstärker. Ein Ausgangshub von 4,5V wird daher bei einer Betriebsspannung von 9V in der Praxis nicht zu erreichen sein!

Nimmt man die 4,5Vs als theoretische Leerlaufspannung an, dann ergibt sich im Betriebsfall (zwei Potis a 25kOhm als Last) ein Spannungsteiler von 0.55, was -5dB entspricht. Dann werden aus den 4,5Vs tatsächlich nur noch 2,5Vs.

Wenn es am Ausgang unter Last jedoch tatsächlich 4,5Vs sein sollen, dann muß die Leerlaufspannung sogar 8,1Vs betragen! Spätestens hier wird klar, daß das mit einer Betriebsspannung von 9V nicht zu realisieren ist!

Kommen wir nun zur Treiberleistung:

30m Instrumentenkabel sind im besten Fall und unter Freunden 2,4nF. Wir nehmen an, daß die höchste zu übertragende Frequenz 10kHz beträgt, dann entspricht diese kapazitive Last einem Blindwiderstand von 6,6kOhm. Parallel dazu liegen die beiden Potis mit 25kOhm sowie der Verstärkereingang von 1MOhm. Das ergibt eine parallele Last von insgesamt 4,3kOhm. Dazu muß man dann noch den internen 10kOhm-Widerstand addieren und erhält so 5,3kOhm. Bei einer gewünschten Ausgangsspannung von 4,5Vs ist dazu ein Strom von 847µA erforderlich!

Hoppla, in der Spezifikation spricht EMG von einem "Current@ 9V" von 80µA! Das paßt also auch nicht zusammen! Ein Faktor 10 ist wohl kaum zu vernachlässigen!

Richtig ist, daß der Klang des Tonabnehmers nicht mehr durch die äußeren Einflüsse des Kabels beeinflußt werden. Was die Aussagen zu Ausgangsspannung, Treiberleistung und Stromaufnahme betrifft, glaube ich dieser Spezifikation ehrlich gesagt kein Wort!

Ulf

ps: Unlängst sind mir ein paar interessante Infos zu den EMGs zugeflogen. Da ist wohl bald ein neuer Artikel fällig, um mit einigen EMG-Mysterien einmal gründlich aufzuräumen!

 

[RageX]

Hallo Ulf, danke für deine Antwort.
ich glaube du hast dich bei den Potis vertan. Du meinst wahrscheinlich 250kOhm, oder? Kommt daher vielleicht der Faktor 10 den Stromflusses?

Aber man spricht doch im allgemeinen davon dass Pickups hochohmig sind. Und die meisten Pickups liegen doch im Bereich 5k-25kOhm. Kann es sein, dass sich diese 10kOhm Angabe von EMG nur auf den passiven Tonabnehmer bezieht und die Low Impedance anschließend durch den OP erzeugt wird? Mich hat die Möglichkeit überrascht direkt in eine Mixing Console zu gehen, ohne DI-Box.

 

[DerOnkel]

ich glaube du hast dich bei den Potis vertan. Du meinst wahrscheinlich 250kOhm, oder?

Nein, denn die Potis die im Zusammenhang mit aktiven Tonabnehmern verwendet werden, haben einen Kennwiderstand von 25kOhm. Andernfalls hätte man auch hier wieder den bekannten "Höhenklau" beim Verringern der Lautstärke.

Kommt daher vielleicht der Faktor 10 den Stromflusses?

Nein, EMG gibt hier einfach nur den Ruhestrom an. Wenn man im Datenblatt des betreffenden Operationsverstärkers nachschaut, so findet man hier einen maximalen Wert von 90µA!

Wie der höhere Strom zustande kommt, hatte ich ja schon in meinem letzten Beitrag vorgerechnet. Das ist simple Elektrotechnik, die auch EMG nicht außer Betrieb setzen kann!

80µA sieht natürlich besser aus, als die realen 850µA und es läßt sich damit auch eine längere Batterielebensdauer prognostizieren. Bei einer Kapazität von 500mAh sind das in etwa 6250 Stunden (allerdings ohne zu spielen). Im Dauerbetrieb wird bei einer angenommenen Stromaufnahme von 850µA schon nach 588 Stunden Schluß sein.

In der Praxis wird die Stromaufnahme natürlich nicht so groß sein, da so hohe Pegel selten erzeugt werden. 500µA sind da eher ein realistischer Wert, denn ich auch von meinen Treiberschaltungen so kenne. Damit sind dann 1000 Stunden Dauerbetrieb möglich. EMG gibt selber 3000 Stunden an, ohne jedoch zu sagen, für welche Batteriekapazität diese Aussage gilt und ob Dauerbetrieb oder ein Mix gemeint ist. Was soll man von so einer Aussage halten?

Aber man spricht doch im allgemeinen davon dass Pickups hochohmig sind. Und die meisten Pickups liegen doch im Bereich 5k-25kOhm.

Die Spulen von wirklich niederohmigen passiven Tonabnehmer haben typisch einen um den Faktor 5 bis 10 geringeren Gleichstromwiderstand. EMG verwendet nach meinem Kenntnisstand ganz normale und damit hochohmige Spulen.

Kann es sein, dass sich diese 10kOhm Angabe von EMG nur auf den passiven Tonabnehmer bezieht und die Low Impedance anschließend durch den OP erzeugt wird?

Nein, denn die Spezifikation beschreibt den Ausgang der gesamten Schaltung. Hier also die Ausgangsstufe des Operationsverstärkers. Dieser Widerstand ist im Layout und im Schaltbild auch deutlich zu erkennen.

Der Gleichstromwiderstand der Spulen ist nicht von Interesse, da der Verstärker sie vom "Rest der Welt" entkoppelt.

Mich hat die Möglichkeit überrascht direkt in eine Mixing Console zu gehen, ohne DI-Box.

Das ist nicht besonders überraschend, da der "Klang" dieses aktiven Tonabnehmers unabhängig von der angeschlossenen Last ist. Wenn man keinen zu großen Pegel übertragen muß, kann ein EMG durchaus den Eingang eines Mischpultes verzerrungsfrei treiben. Nur mit einer Signalamplitude von 4,5Vs geht das definitiv nicht!

Ulf